王華
摘 要: 實驗是物理概念和規(guī)律形成和論證的基本途徑,是物理科學建立的基礎。演示實驗作為實驗教學方式的一種,在高中物理教學中處于舉足輕重的地位。作者結合自己的一些教學體會,總結了有效開展演示實驗的建議和看法,希望能夠為演示實驗教學的優(yōu)化提供參考。
關鍵詞: 高中物理 演示實驗 探究價值
物理是一門以實驗為基礎的學科,物理課堂教學離不開實驗。在課堂實驗中,按照實驗教學方式可以將課堂實驗分成演示實驗和學生實驗。其中在高中物理教學階段,演示實驗在實驗教學中所占的比重更大。因此,對于高中物理教師而言,如何有效開展物理課堂上的演示實驗是一個很有價值的研究課題。
一、課前精心準備
實驗課不同于理論課,在課堂上,實驗活動都是現(xiàn)場開展的,實驗活動中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都可能影響整個實驗效果,與理論課相比,實驗課堂變數(shù)更大,更難以掌控,因此,只有做好精心的課前準備,這樣才能確保課堂四十五分鐘的效率實現(xiàn)最大化。在走進實驗室前,教師要認真準備備課筆記,并對實驗內容、實驗方法、實驗步驟進行認真研究。不僅如此,實驗課的準備工作還不能停留在“紙上談兵”階段,而是應當在實驗前進行反復的預備實驗,把實驗過程中可能發(fā)生的現(xiàn)象、出現(xiàn)的問題羅列出來,并認真分析問題現(xiàn)象出現(xiàn)的原因。這樣經(jīng)過課前精心的準備,可以確保學生在課堂上觀察到實驗的重要現(xiàn)象和過程,并且在實驗過程中出現(xiàn)一些與預期有出入的地方還可以幫助學生尋找原因,這對于學生的思維能力是一個很好的訓練過程。
二、重視激發(fā)學生的求知欲
在課堂教學的一開始就進行演示實驗,很多學生的思維往往還沒有完全打開,還沒有完全進入學習狀態(tài),這樣會影響學生對接下來的演示實驗的觀察和思考。因此,在實驗開始前,教師要重視激發(fā)學生的求知欲和學習興趣,幫助學生發(fā)散思維,更好地投入實驗的觀察和思考中。例如在講“自由落體運動”內容時,如果直接進行實驗演示,則雖然學生可以直觀地看到自由落體運動的現(xiàn)象,總結出相關規(guī)律,但這樣直來直往的實驗很難引起學生思考的興趣。因此,在實驗開始前,筆者向學生先提一個問題:在我們的生活中,經(jīng)常會看到不同的物體在落下時的速度存在差異,那么,請思考一下,造成這些差異的原因有哪些呢?這個問題雖然很簡單,但可以有效引發(fā)學生的思考活動,當學生對此有了一定觀點后,再進行實驗演示,學生就會有一種想證明自己想法的欲望,這樣勢必會增強學生的求知欲,強化演示實驗的效果。
三、鼓勵演示實驗中自制實驗儀器
在物理實驗中,很多實驗開展需要借助于一些專業(yè)實驗器材,然而,還有很多實驗,只要我們開動腦筋,創(chuàng)新設計,也可以利用一些生活中常見的物品自制一些實驗儀器用來進行實驗演示。例如,筆者在講到“失重”現(xiàn)象時,就利用廢棄的易拉罐空瓶,給學生進行了如下演示實驗:在易拉罐的底部開一個小孔,用手指堵住小孔,并向其中灌入清水,當教師手指移開時,易拉罐中的水順著小孔流了出來,而當易拉罐快速向下做自由落體運動時,水竟然停止流出。就這樣,利用簡單的自制實驗儀器,給學生演示一個簡單而有效的實驗,既達到實驗演示的目的,又讓學生在自制實驗的過程中體會到創(chuàng)新的喜悅。
四、挖掘演示實驗的探究價值
新課程理念倡導探究式教學理念,重視在教學過程中對學生探究能力的培養(yǎng)。在演示實驗中,學生大多都把重點放在了對實驗現(xiàn)象的觀察上,而對實驗活動進行更深層次的探究性思考卻是當前高中演示實驗中做得很不夠的地方。因此,在新課程理念的指導下,教師要重視對演示實驗的探究價值的挖掘。例如,筆者在給學生演示“楞次定律”實驗時,為了引導學生對實驗進行更深入探究,就給學生提出這樣幾個問題:(1)用現(xiàn)有的實驗器材能否在實驗中產(chǎn)生感應電流,如果可以,嘗試著設計一個電路,如果不可以,請給出理由;(2)通過哪些方式可以讓閉合線圈內磁通量發(fā)生變化?(3)如果產(chǎn)生感應電流,則是否會產(chǎn)生對應的磁場?以上幾個問題的提出立刻引起學生的熱烈討論。在討論過程中,一些學生提出一些方案,而教師則對學生提出的這些方案進行深入分析講解,讓學生對相關知識有更深層次的認識。這種把演示實驗和探究討論結合起來的方式,不僅優(yōu)化演示實驗活動的質量,而且在此過程中有效培養(yǎng)學生多方面的能力,不失為一舉多得的妙法。
五、利用現(xiàn)代化多媒體工具優(yōu)化演示實驗
在課堂環(huán)境下,很多演示實驗在時間、空間、實驗器材、實驗場所的制約下難以正常有效開展,從而導致學生錯失很多演示實驗的學習機會。為了彌補傳統(tǒng)演示實驗的局限性,近年來,越來越多的教師開始熱衷于運用現(xiàn)代化多媒體工具輔助演示實驗,當不具備實驗條件的時候,教師利用多媒體工具,以模擬方式進行實驗演示,既節(jié)約實驗成本,又彌補很多實驗無法在課堂環(huán)境下開展的遺憾,讓學生有更多機會親眼觀察實驗。例如在進行內燃機的演示實驗時,通常情況下,課堂上只能做到把內燃機打開,帶領學生認識內燃機的物理結構,而有了多媒體工具的幫助,教師可以模擬出內燃機在使用過程中的各個結構和組件運動的整個過程,甚至是內燃機工作過程中,其內部燃油的動態(tài)變化??梢哉f,多媒體工具的應用,幫助學生打開了演示實驗的另一個無法觀察的世界,大大拓寬了學生的眼界,豐富了學生的感官經(jīng)歷。
演示實驗作為高中物理實驗教學的重要內容,是物理教學活動的重要組成部分,是幫助學生掌握物理概念規(guī)律,培養(yǎng)學生實驗能力的有效途徑。在新課改重視學生綜合素質的背景下,實驗教學的地位和作用更是得到進一步的肯定和重視。教師要充分認識演示實驗的價值和作用,在實施物理教學的過程中不斷優(yōu)化演示實驗教學,以演示實驗為窗口,帶領學生自由遨游于物理科學的世界。
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